中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近年來(lái)，我國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，發(fā)電量穩(wěn)步增長(zhǎng)。國(guó)家能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，我國(guó)可再生能源發(fā)電新增裝機(jī)5475萬(wàn)千瓦，占全國(guó)新增發(fā)電裝機(jī)的80%；截至2022年6月底，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)量達(dá)11.18億千瓦；上半年，全國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)1.25萬(wàn)億千瓦時(shí)，可再生能源持續(xù)保持高利用率水平。
隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，可再生能源發(fā)電占比將不斷提升，高比例新能源并網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)提出新挑戰(zhàn)。為適應(yīng)未來(lái)電網(wǎng)的新需求，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，必須構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。這不僅需要電網(wǎng)側(cè)技術(shù)升級(jí)，發(fā)電側(cè)也需要研究主動(dòng)支撐技術(shù)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。近日，本報(bào)記者就上述問(wèn)題專(zhuān)訪了新疆金風(fēng)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“金風(fēng)科技”）董事長(zhǎng)武鋼。
■■■多能互補(bǔ)是有力抓手
中國(guó)能源報(bào)：從可再生能源企業(yè)的角度來(lái)看，您認(rèn)為我國(guó)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的主要途徑是什么？
武鋼：構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要支撐。目前我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展水平已走在全球前列，形成了安全、穩(wěn)定、可靠的電網(wǎng)。但是，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，要大力發(fā)展可再生能源，預(yù)計(jì)到2060年，我國(guó)約80%的能源將來(lái)自可再生能源。鑒于可再生能源發(fā)電的不確定性等特性，要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)任務(wù)艱巨。
不同國(guó)家國(guó)情不同，電網(wǎng)也呈現(xiàn)出不同的特征。我國(guó)地域廣闊，各地?fù)碛械哪茉促Y源性質(zhì)不一，資源分布不均勻，且各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距明顯，能源供需不平衡。在此背景下，我國(guó)建設(shè)了跨度最大的電網(wǎng)，形成了完善的基礎(chǔ)設(shè)施，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。
要構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，最重要的是解決大規(guī)模可再生能源電力對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的擾動(dòng)和對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響。這也是近年來(lái)能源產(chǎn)業(yè)一直在思考、研究并希望攻克的難題。我認(rèn)為，多能互補(bǔ)是解決上述問(wèn)題并助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的重要途徑。雖然可再生能源將成為能源電力供給的主力軍，但其仍需要支撐性和調(diào)節(jié)性電源。未來(lái)新型電力系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展特征，不管是煤電清潔化利用還是電化學(xué)儲(chǔ)能等新型技術(shù)，均是目前業(yè)內(nèi)正在積極進(jìn)行的探索，且已掌握一批技術(shù)。
值得注意的是，今年國(guó)家能源局提出“十四五”期間要推動(dòng)可再生能源基地建設(shè)并設(shè)立九大清潔能源基地示范項(xiàng)目。在西北新能源資源富集地區(qū)，科學(xué)規(guī)劃、布局一批以新能源為主的電源基地和電力輸送通道，實(shí)現(xiàn)新能源電力全局優(yōu)化配置，積極推進(jìn)多能互補(bǔ)的清潔能源基地建設(shè)。其中，包括“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”基地、“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”基地、“風(fēng)光水儲(chǔ)一體化”基地、“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”基地及海上風(fēng)電基地多種類(lèi)型。由此可見(jiàn)，多能互補(bǔ)的大型能源基地將成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要抓手。
■■■需打造智能風(fēng)機(jī)、智能風(fēng)場(chǎng)
中國(guó)能源報(bào)：為助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，可再生能源企業(yè)需要開(kāi)展哪些工作？
武鋼：上個(gè)世紀(jì)末，金風(fēng)科技就開(kāi)始在風(fēng)電領(lǐng)域探索。此前，可再生能源產(chǎn)業(yè)處于技術(shù)研究發(fā)展階段，尚未形成大規(guī)模裝機(jī)。同時(shí)，過(guò)去可再生能源的目標(biāo)是單純的輸出合格電能且并入大電網(wǎng)。
隨著可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷成熟，裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，其對(duì)電網(wǎng)的影響也逐漸顯現(xiàn)，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高。當(dāng)然，在可再生能源發(fā)電占比增加的情況下，這一問(wèn)題不可避免。同時(shí)由于新能源發(fā)電存在一定波動(dòng)性和間歇性，在負(fù)荷峰值段和異常天氣時(shí)段出現(xiàn)電量缺口時(shí)，如何應(yīng)對(duì)電力供需實(shí)時(shí)平衡是需要深入思考、解決的痛點(diǎn)。
可再生能源產(chǎn)業(yè)內(nèi)部已深刻理解和認(rèn)識(shí)到這一情況。目前業(yè)內(nèi)已達(dá)成共識(shí)，在輸出合格電能并入大電網(wǎng)的同時(shí)，還需對(duì)電網(wǎng)提供主動(dòng)支撐，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，提升新能源電力消費(fèi)比例。近年來(lái)，面向新型電力系統(tǒng)的新需求，金風(fēng)科技聯(lián)合國(guó)家電網(wǎng)公司在提升風(fēng)電設(shè)備主動(dòng)支撐電網(wǎng)等能力方面開(kāi)展了多項(xiàng)探索性研究和實(shí)驗(yàn)工作。希望可以打造電網(wǎng)友好型風(fēng)機(jī)，自身承擔(dān)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的責(zé)任，對(duì)電壓、頻率起到有力的支撐作用，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)設(shè)備跨越式發(fā)展。
中國(guó)能源報(bào)：對(duì)可再生能源企業(yè)而言，要打造友好型風(fēng)機(jī)，承擔(dān)電網(wǎng)責(zé)任，還需做哪些努力？
武鋼：要達(dá)到這一目標(biāo)，就要努力將可再生能源及數(shù)字化技術(shù)與電網(wǎng)新的需求深度融合，打造會(huì)思考的智能風(fēng)機(jī)、智慧風(fēng)場(chǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)智能化發(fā)展，不僅可以自適應(yīng)外部環(huán)境的變化，保證出力最大化，還可以實(shí)現(xiàn)自我診斷和檢修。
能源供給系統(tǒng)是一個(gè)生態(tài)環(huán)境，希望上下游產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)相互協(xié)同、配合、支持。隨著智能化技術(shù)進(jìn)步，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)并不只是電網(wǎng)的事，電源也要承擔(dān)一份責(zé)任，主動(dòng)去應(yīng)對(duì)電壓、頻率波動(dòng)，維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。當(dāng)然，這是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要聯(lián)合多方力量，供給側(cè)、消費(fèi)側(cè)、技術(shù)、體制機(jī)制四方面要同步高效配合，互相促進(jìn)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
■■■風(fēng)電將加快技術(shù)迭代
以提升競(jìng)爭(zhēng)力
中國(guó)能源報(bào)：在新目標(biāo)、新要求下，您覺(jué)得未來(lái)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展？
武鋼：產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)進(jìn)步。風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展道路永遠(yuǎn)沒(méi)有盡頭。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展、風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的不斷提升，單位面積上的發(fā)電能力越來(lái)越強(qiáng)。這是目前風(fēng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步的主要表現(xiàn)之一。
與傳統(tǒng)一次能源不同，可再生能源發(fā)電設(shè)備單體裝機(jī)規(guī)模小，分布較為分散。在龐大的潛在裝機(jī)規(guī)模下，土地資源是要考慮的關(guān)鍵因素。因此，為最大化利用土地資源，最高效地利用風(fēng)能并將其轉(zhuǎn)換為清潔電力，研發(fā)占地面積更小、單體容量更大的風(fēng)機(jī)是風(fēng)電技術(shù)研發(fā)的方向之一。
占地面積越來(lái)越小，意味著塔架高度越來(lái)越高。經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，風(fēng)機(jī)距離地面的高度已經(jīng)從原來(lái)的20米—30米提升到目前的160米—180米。葉輪直徑也從原來(lái)的20米—30米提升至超200米，目前掃風(fēng)面積相當(dāng)于6個(gè)—7個(gè)足球場(chǎng)。單體風(fēng)機(jī)容量也較最開(kāi)始增加了40倍。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)單體風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率和供電能力將不斷增強(qiáng)。
為更高效地利用優(yōu)質(zhì)風(fēng)能，海上風(fēng)電是目前風(fēng)電企業(yè)重點(diǎn)布局的方向之一。與陸地相比，由于地形不同，且沒(méi)有建筑物和植被遮擋，海上風(fēng)電發(fā)電平均小時(shí)數(shù)、風(fēng)速更高，因此是潛在的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)地區(qū)。但是，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電。如果在海水深30米—40米的位置安裝風(fēng)機(jī)，打樁則要打到海床以下60米—70米深。除技術(shù)施工上的難度外，海上風(fēng)電項(xiàng)目的工作窗口期也較陸地短，對(duì)天氣要求較高。
不管是陸地還是海上，我國(guó)風(fēng)能資源儲(chǔ)藏量十分豐富。參與開(kāi)發(fā)相關(guān)市場(chǎng)的企業(yè)也越來(lái)越多，在全行業(yè)的共同努力下，未來(lái)我國(guó)風(fēng)電技術(shù)將持續(xù)發(fā)展，帶動(dòng)成本下降，為碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
